CN104575020B

CN104575020B - 基于rfid信息采集的移动交通灯动态配时方法

Info

Publication number: CN104575020B
Application number: CN201410766998.6A
Authority: CN
Inventors: 董红召; 吕志鹏; 陈宁; 刘冬旭; 郝伟娜
Original assignee: Zhejiang University of Technology ZJUT
Current assignee: Huzhou Duxin Technology Co ltd
Priority date: 2014-12-12
Filing date: 2014-12-12
Publication date: 2016-11-23
Anticipated expiration: 2034-12-12
Also published as: CN104575020A

Abstract

一种基于RFID信息采集的移动交通灯动态配时方法，包括；根据控制器接收的行人电子标签信息，统计在交通灯切换之前，进入路口等待的行人数量，并计算最早进入路口范围的行人已等待时长；根据控制器接收到的车载电子标签信息，计算当前路段的平均车流量；在控制器3中设置行人在路口的最短等待时长和最长等待时长；根据等待的行人数,行人已等待时长,平均车流量,行人最短等待时长和最长等待时长,计算交通灯的切换时间和保持时长。

Description

基于RFID信息采集的移动交通灯动态配时方法

技术领域

本发明属于交通信号装置领域，具体涉及一种基于RFID信息采集的移动交通灯动态配时方法。

背景技术

交通信号灯对调节和维护正常交通秩序起到至关重要的作用。我国目前交通拥堵问题严峻，紧急突发的交通事故对正常行驶的交通流冲击较大，一定程度上造成我国交通拥堵状况的进一步恶化。而目前道路交叉口多采用的常规交通信号灯配时方法，一般只根据地感线圈等方式采集的车流信息进行配时，不能很好适应紧急突发状况：

1.常规交通信号灯不能通过感知紧急突发状况下随机变化较大的行人流量信息进行动态配时，使现行交通配时方法缺乏“行人优先”的理念依据；

2.行人流量低潮时间相对较长的路口放行时间，不利于缓解紧急状况下的交通拥堵问题。

因此，采用现有配时方法的交通信号灯不利于解决紧急突发事故造成的交通问题。

而目前迅速发展的RFID(Radio Frequency Identification)技术在交通领域不断得到广泛应用，具有以下优点：

1.能够自动与有效范围内电子标签进行信息交互；

2.信息采集过程不受天气、人为等因素影响；

3.RFID设备在交通中的使用，无须像地感线圈等设施破一样破坏路面等其他交通设施。

因此，RFID技术在交通信号灯领域的应用，有利于解决以上所提到的交通信号灯配时问题。

发明内容

本发明要克服现有交通信号灯的控制方式的缺点，提供一种基于RFID信息采集的移动交通灯动态配时方法，通过RFID技术采集行人和交通流量信息，对交通灯动态配时，实现对紧急突发状况下的交通流进行更为有效地管理。

一种基于RFID信息采集的移动交通灯结构主要包括：显示交通信号的灯头，RFID天线，对灯头动态配时管理的控制器，起到移动作用的底座，放置在底座内的主动式RFID阅读器，对交通灯系统供电的蓄电池。其中所提到主动式RFID阅读器(以下简称：阅读器)作用是主动与路口范围内行人所携带的交通卡等电子标签、通过路口截面的车载电子标签进行交互，读取标签内信息；其中所提到的控制器作用是接收并分析处理阅读器读取的信息，对信号灯进行动态配时控制。

一种基于RFID信息采集的移动交通灯(如图1所示)工作原理主要包括以下：

1.阅读器5主动读取有效范围内的电子标签信息；

1)阅读器5主动读取进入路口范围内等待通过的行人所携带的交通卡等电子标签内的信息；

2)阅读器5主动读取通过路口截面的车载电子标签内的信息；

2.控制器3接收并处理阅读器5发送的电子标签下信息，通过动态配时方法，计算交通灯切换的时间以及保持的时长；

3.控制器3根据计算出来的切换时间和保持时长，控制灯头1的交通灯切换。

一种基于RFID信息采集的移动交通灯(如图1所示)动态配时方法(如2中所述的动态配时方法)包括以下：

1)根据控制器3接收的行人电子标签信息，统计在交通灯切换之前，进入路口等待的行人数量n₁，并计算最早进入路口范围的行人已等待时长t_a；

t_a＝t₁-t₂

其中t₁表示当前时间,t₂表示阅读器采集到第一个行人进入路口范围的时间.

2)根据控制器3接收到的车载电子标签信息，计算当前路段的平均车流量每15min为一个更新周期；

\overset{&OverBar;}{v} = \frac{n_{2}}{T}

其中T＝15min,表示平均车流量的更新周期,n₂表示距离当前T周期内被采集的车载电子标签数量.

3)在控制器3中设置行人在路口的最短等待时长t_min＝30s和最长等待时长t_max＝120s；

4)根据等待的行人数量n₁,行人已等待时长t_a,平均车流量行人最短等待时长t_min和最长等待时长t_max,计算交通灯的切换时间t₃和保持时长t₄.

\begin{matrix} t_{3} = \{\begin{matrix} t_{1} + (t_{\max} - f_{1} \cdot n_{1} - f_{2} \cdot t_{a} + f_{3} \cdot \overset{&OverBar;}{v}); & t_{\min} < (t_{\max} - f_{1} \cdot n_{1} - f_{2} \cdot t_{a} + f_{3} \cdot \overset{&OverBar;}{v}) < t_{\max} \\ t_{1} + t_{\max}; & (t_{\max} - f_{1} \cdot n_{1} - f_{2} \cdot t_{a} + f_{3} \cdot \overset{&OverBar;}{v}) > t_{\max} \\ t_{1} + t_{\min}; & (t_{\max} - f_{1} \cdot n_{1} - f_{2} \cdot t_{a} + f_{3} \cdot \overset{&OverBar;}{v}) < t_{\min} \end{matrix}\} \\ t_{4} = f_{4} \cdot \overset{&OverBar;}{t_{n}} \cdot n_{1} \end{matrix}

其中f₁，f₂，f₃分别代表等待行人数量n₁,行人已等待时长t_a,平均车流量的当量时间系数，f₄表示行人通过人行道的当量时间系数，代表行人通过人行道的平均时间。

本发明的优点是：本发明采用了RFID技术，采集路口等待行人的信息和路段界面的车流量信息，控制器通过动态配时方法的计算结果直接控制交通灯头。在紧急突发事故状况下，对交叉路口行人的通行进行指导，能够较大程度上避免因路口无交通信号指示或信号指示时间不合理而造成的形成行人穿越马路；同时也能较大程度上减弱紧急事故对正常交通流的冲击，避免严重交通拥堵事故的发生。

附图说明

图1是本发明方法使用的一种基于RFID信息采集的移动交通灯

图2是本发明方法的流程图

具体实施方式

下面参照附图，进一步说明本发明。

一种基于RFID信息采集的移动交通灯结构主要包括：显示交通信号的灯头1，RFID天线2，对灯头动态配时管理的控制器3，起到移动作用的底座4，放置在底座内的主动式RFID阅读器5，对交通灯系统供电的蓄电池6。其中所提到主动式RFID阅读器5(以下简称：阅读器)作用是主动与路口范围内行人所携带的交通卡等电子标签、通过路口截面的车载电子标签进行交互，读取标签内信息；其中所提到的控制器3作用是接收并分析处理阅读器5读取的信息，对信号灯进行动态配时控制。

1.阅读器5主动读取有效范围内的电子标签信息；

3)阅读器5主动读取进入路口范围内等待通过的行人所携带的交通卡等电子标签内的信息；

4)阅读器5主动读取通过路口截面的车载电子标签内的信息；

t_a＝t₁-t₂

\overset{&OverBar;}{v} = \frac{n_{2}}{T}

\begin{matrix} t_{3} = \{\begin{matrix} t_{1} + (t_{\max} - f_{1} \cdot n_{1} - f_{2} \cdot t_{a} + f_{3} \cdot \overset{&OverBar;}{v}); & t_{\min} < (t_{\max} - f_{1} \cdot n_{1} - f_{2} \cdot t_{a} + f_{3} \cdot \overset{&OverBar;}{v}) < t_{\max} \\ t_{1} + t_{\max}; & (t_{\max} - f_{1} \cdot n_{1} - f_{2} \cdot t_{a} + f_{3} \cdot \overset{&OverBar;}{v}) > t_{\max} \\ t_{1} + t_{\min}; & (t_{\max} - f_{1} \cdot n_{1} - f_{2} \cdot t_{a} + f_{3} \cdot \overset{&OverBar;}{v}) < t_{\min} \end{matrix}\} \\ t_{4} = f_{4} \cdot \overset{&OverBar;}{t_{n}} \cdot n_{1} \end{matrix}

本说明书实施例所述的内容仅仅是对发明构思的实现形式的列举，本发明的保护范围不应当被视为仅限于实施例所陈述的具体形式，本发明的保护范围也及于本领域技术人员根据本发明构思所能够想到的等同技术手段。

Claims

1.一种基于RFID信息采集的移动交通灯动态配时方法，包括以下步骤：

1)根据控制器(3)接收的行人电子标签信息，统计在交通灯切换之前，进入路口等待的行人数量n₁，并计算最早进入路口范围的行人已等待时长t_a；

t_a＝t₁-t₂

其中t₁表示当前时间,t₂表示阅读器采集到第一个行人进入路口范围的时间；

2)根据控制器(3)接收到的车载电子标签信息，计算当前路段的平均车流量每15min为一个更新周期；

\overset{&OverBar;}{v} = \frac{n_{2}}{T}

其中T＝15min,表示平均车流量的更新周期,n₂表示距离当前T周期内被采集的车载电子标签数量；

3)在控制器(3)中设置行人在路口的最短等待时长t_min＝30s和最长等待时长t_max＝120s；

t_{3} = \{\begin{matrix} t_{1} + (t_{\max} - f_{1} \cdot n_{1} - f_{2} \cdot t_{a} + f_{3} \cdot \overset{&OverBar;}{v}); & t_{\min} < (t_{\max} - f_{1} \cdot n_{1} - f_{2} \cdot t_{a} + f_{3} \cdot \overset{&OverBar;}{v}) < t_{\max} \\ t_{1} + t_{\max}; & (t_{\max} - f_{1} \cdot n_{1} - f_{2} t_{a} + f_{3} \cdot \overset{&OverBar;}{v}) > t_{\max} \\ t_{1} + t_{\min}; & (t_{\max} - f_{1} \cdot n_{1} - f_{2} \cdot t_{a} + f_{3} \cdot \overset{&OverBar;}{v}) < t_{\min} \end{matrix}\}

t_{4} = f_{4} \cdot \overset{&OverBar;}{t_{n}} \cdot n_{1}